[00126250]低比速多级自吸喷灌泵关键技术研究与应用

1.建立了多级自吸离心泵的三维非定常流场计算区域模型 基于多级自吸泵的首级叶轮进口为无旋流入,其他各级叶轮进口则为有旋流入的流动特点,确定了两级模型泵做为计算域;通过对两级模型泵的网格无关性研究,确定0.8mm作为网格尺寸大小进行网格划分;选择了五种常见的湍流模型进行了适用性研究,通过对比试验结果最终选择了Standard湍流模型。 2.分析了壁面粗糙度对泵空化数值计算结果的综合影响 随着粗糙度的增加,泵的扬程和效率不断降低,但其降低的速度逐渐减慢。增大粗糙度将导致离心泵扬程、效率降低以及轴功率增大;泵处在临界空化及局部空化状态时,粗糙度对泵性能参数的影响程度大于泵处在空化初生及重空化状态下的影响程度;壁面粗糙度对湍流发展的影响规律与其对空化进程的影响作用具有相似性;当进口压力为81.06 kPa和101.33 kPa时,减小壁面粗糙度对改善离心泵性能有更显著的效果。 3.综合研究了过流部件的粗糙度对泵性能的交互影响作用 叶轮、导叶、盖板外壁及泵腔内壁等部件的粗糙度对泵效率的影响作用依次增强,对泵扬程的影响作用从小到大的顺序为叶轮、导叶、泵腔内壁及盖板外壁。叶轮与导叶的粗糙度主要影响泵的水力效率,盖板外壁的粗糙度主要是影响泵的机械效率,泵腔内壁的粗糙度主要影响泵的容积效率,各个部件粗糙度共同对三个分效率的影响作用小于各个部件粗糙度单独对三个分效率影响作用之和,表明各个部件粗糙度对泵性能的作用是相互影响的。